Nederlandse onderzoekers gaan samen bouwen aan kunstmatige cel

Het Nederlandse onderzoeksconsortium BaSyC gaat de uitdaging aan om een kunstmatige biologische cel te bouwen. Daartoe heeft het een bedrag van bijna 19 miljoen toegekend gekregen uit het Zwaartekracht-programma van NWO. De resterende 6 miljoen van het ruim 25 miljoen behelzende onderzoeksprogramma financieren de onderzoekspartners gezamenlijk. AMOLF maakt, samen met vijf universiteiten, deel uit van het consortium dat geleid wordt door TUDelft. ‘Fundamenteel begrip van het leven in een cel zal enorme  intellectuele, wetenschappelijke en technologische opbrengsten genereren.’

Leven
Het bouwen van een kunstmatige biologische cel is een van de grote wetenschappelijke uitdagingen van de 21e eeuw. We hebben uitgebreide kennis over de moleculaire bouwstenen die de basis vormen van het leven, maar we begrijpen nog niet hoe deze bouwstenen samenwerken om dat leven mogelijk te maken.
De cel is het fundament onder alle organismen. ‘Daarom wil het BaSyC-consortium biomoleculaire bouwstenen combineren en een autonome, zelfreproducerende cel bouwen: eentje die zichzelf in stand kan houden, kan groeien en zich reproduceren’, zegt coördinerend wetenschapper prof. dr. Marileen Dogterom, hoofd van de afdeling BioNanoscience van de TU Delft.

Bottom-up
‘We willen deze synthetische cel bottom-up bouwen, wat de meest fundamentele aanpak is om een cel te leren begrijpen’, vervolgt Dogterom. ‘Fundamenteel begrip van het leven in een cel zal enorme  intellectuele, wetenschappelijke en technologische opbrengsten genereren. En tegelijkertijd zal het ook filosofische en ethische vragen oproepen over hoe de samenleving met de nieuwe inzichten en mogelijkheden zou moeten omgaan.’
‘We zullen de moleculaire bouwstenen en mechanismen afleiden van verschillende eenvoudige, bestaande organismen. Het eindproduct zal dus functioneren op basis van de principes van het ons bekende leven, zonder daarbij één specifieke bestaande soort na te bootsen.’

Video animatie ‘BaSyC: Building a synthetic cell, bottom-up’ , door Enrique Sahagún

Kansen
Kennis van levensprocessen biedt ongekende mogelijkheden voor een gezonde en duurzame wereld op vele gebieden van gezondheid, landbouw, materiaal en energie. Beter begrip van de moleculaire onderbouwing van celgedrag kan volgens Dogterom in de toekomst bijdragen aan de ontwikkeling van meer gerichte medicatie en gepersonaliseerde behandelingen bij bijvoorbeeld chronische ziektes en kanker. ‘Denk ook aan nieuwe screeningsmethoden voor antibiotica en medicijnen, biosensoren en oplossingen voor antimicrobiële resistentie’.  Ontwerp van synthetische celsystemen zal de mens tevens in staat stellen nieuwe, slimme en milieuvriendelijke materialen in de hightechindustrie, nieuwe biobrandstoffen en biologisch afbreekbare polymeren te produceren. Ook zal het de duurzame productie van veilig en gezond voedsel vergemakkelijken.

Consortium
‘Een grote opgave als deze kan niet worden aangepakt door een enkele onderzoeksgroep of zelfs door een enkele wetenschapsdiscipline. Het vereist de gezamenlijke inspanning van wetenschappers die excelleren in verschillende onderzoeksgebieden. We gaan de uitdaging van de bouw van een synthetische cel daarom aan met een groep van Nederlandse topwetenschappers, die elkaar aanvullen met kennis in scheikunde, natuurkunde en biologie. Het consortium brengt voor het eerst een werkelijk interdisciplinaire pool van expertise bijeen om bottom-up de eerste kunstmatige cel te gaan bouwen.’
BaSyC (Building a Synthetic Cell) is een gezamenlijk project van TU Delft, Rijksuniversiteit Groningen, VU Amsterdam, Wageningen University & Research, Radboud Universiteit Nijmegen en AMOLF.
AMOLF groepsleider prof.dr. Gijsje Koenderink is mede-aanvrager van dit Zwaartekracht programma.  Ook de AMOLF-groepsleiders prof.dr. Sander Tans, prof.dr. Bela Mulder en prof.dr. Pieter Rein ten Wolde zijn betrokken bij dit programma.

Met het NWO-programma Zwaartekracht stimuleert de overheid excellent onderzoek in Nederland. Het is bedoeld voor wetenschappelijke consortia die de potentie hebben om tot de wereldtop op hun gebied te gaan behoren.